水力学习题评讲8
水力学习题与答案
水力学习题与答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1.圆管突然扩大的局部水头损失等于（）的速度水头。
A、断面变化前流速B、断面变化前后流速和C、断面变化前后流速差D、断面变化后流速正确答案：C2.明渠的实际底坡大于临界底坡，可判定其上的明渠均匀流为（）。
A、层流B、急流C、临界流D、缓流正确答案：B3.急变流过水断面上的动水压强可能比静水压强大，也可能比静水压强小，取决于流线弯曲的（）。
A、程度B、方向C、曲率半径D、圆心角正确答案：B4.平顶堰上闸孔出流，闸后发生（），闸孔为淹没出流。
A、临界水跃B、淹没水跃C、稳定水跃D、远驱水跃正确答案：B5.紊流阻力平方区时的水力阻力以()为主。
A、粘滞切应力B、正应力C、附加切应力D、剪应力正确答案：C6.紊流粗糙区的沿程阻力系数λ与()无关，仅与相对光滑度有关。
A、相对光滑度B、雷诺数C、谢才系数D、相对粗糙度正确答案：B7.临界流时，矩形断面的断面比能等于临界水深的（）倍。
A、0.5B、1C、2D、1.5正确答案：D8.（）是某一瞬时在流场中绘出的曲线，该曲线上每一点处的流速矢量均与该曲线相切。
A、迹线B、等速线C、流线D、等势线正确答案：C9.水利工程中的水流绝大多数处于紊流（），谢才系数可用曼宁公式计算。
A、光滑区B、过渡粗糙区C、粗糙区D、过渡区正确答案：C10.明渠均匀流中，水流在一定距离上因渠底高程降落而引起的势能减小值恰好用于克服水头损失，从而保证了（）沿程不变。
A、势能B、动能C、总机械能D、位能正确答案：B11.管道中心处的切应力为（），沿半径方向逐渐增大，管壁处达到最大。
A、0B、0.4PaC、0.2PaD、0.3Pa正确答案：A12.消能坎式消能池的消能坎为（），则不需要设置第二道消能坎。
A、无侧收缩堰B、淹没堰C、有侧收缩堰D、非淹没堰正确答案：B13.从一点分开而不在另一点汇合的管道称为（）。
A、并联管道B、串联管道C、分叉管道D、管网正确答案：C14.尼古拉兹图全面反映了不同相对光滑度时沿程阻力系数λ与（）之间的关系。
【重庆大学出版社·肖明葵】版【水力学习题评讲】第二章
20.0 15.0 11.6 8.0 6.0 hp ρ p 4.0 E F G
空气
ρ 1 ρ 2 ρ 3
1 g ( H E 11.6) 40524 pa,
H E 12.5m
题2.10图
测管F： 17200 1g (15.0 11.6) 2 g (11.6 8.0) 2 g (H F 8.0)
2.17如图所示容器中，两测压管的上端封闭，并为完全真空， 测得 z1 50mm ，求封闭容器中液面上的绝对压强 p0abs 及 z2 之值。 解：
p0 abs 汞 gz1 13600 9.8 0.05 6.664kN / m
得z2 0.68m
2
p z1
z2
0
N
N
水
p0 abs 水 gz2 6.664kN / m2，
2.25 一密闭盛水容器，已知 h1 0.6m ， h2 1m ， 水银测压计读数 hP 0.25m 。试求半径 R 0.5m 的球形盖AB所受总压力的水平分力和铅垂分力。 解： Px pc Az
，
[13600 9.8 0.25 9.8 (1 0.6)] 0.5 0.5 29.24kN , 水平向左 p
BE 3 /12 y2 ( AE BE / 2) ( AE BE / 2) BE 2.502m
h1 h2
A
油 水
p p1 p2 4.619 41.107 45.725kN
0 B 60
题2.19图
pyD p1 y1 p2 y2
yD 4.619 0.77 41.107 2.502 2.327m
水力学模拟习题及参考答案
水力学模拟习题及参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1.均匀流条件下，任一微小流束的水力坡度（）总流的水力坡度。
A、等于B、小于C、大于D、不确定正确答案：A2.明渠水流为急流，则相应的过水断面水深小于（）。
A、共轭水深B、正常水深C、收缩水深D、临界水深正确答案：D3.若紊流的沿程水头损失与断面平均流速的（1.75,2.0）次方成正比，则水流属于紊流（）。
A、阻力平方区B、过渡粗糙区C、光滑区D、粗糙区正确答案：B4.绘制静水压强分布图时，仅需绘出（）的分布图。
A、大气压强B、真空度C、相对压强D、绝对压强正确答案：C5.明渠水流由急流向缓流过渡，产生（）|临界坡除外（）。
A、跌水B、水跃C、水击波D、水跌正确答案：B6.水流的佛汝得数小于1，据此可判定水流为（）。
A、缓流B、急流C、紊流D、临界流正确答案：A7.没有粘滞性、绝对不可压缩、不能膨胀、没有表面张力的液体常称为（）。
A、牛顿流体B、理想液体C、非牛顿流体D、实际液体正确答案：B8.明渠的实际底坡大于临界底坡，可判定其上的明渠均匀流为（）。
A、急流B、临界流C、层流D、缓流正确答案：A9.明渠均匀流在流动过程中，只有（）。
A、局部水头损失B、动能减少C、流速减小D、沿程水头损失正确答案：D10.文丘里计是一种量测（）的装置。
A、压强B、速度C、流量D、水位正确答案：C11.紊流过渡粗糙区的沿程阻力系数λ与（）有关，与相对光滑度有关。
A、相对粗糙度B、相对光滑度C、雷诺数D、谢才系数正确答案：C12.通过理论推导，可以证明宽顶堰流流量系数的最大值为（）。
A、0.36B、0.502C、0.385D、0.32正确答案：C13.消能坎式消能池的（）的设计流量一般是泄水建筑物通过的最大流量值。
A、坎高B、池长C、底板厚度D、池深正确答案：B14.管道出口水流流入大气，称为（）。
A、淹没出流B、恒定管流C、非恒定管流D、自由出流正确答案：D15.均匀流动是（）沿流动方向的分力和阻力相平衡时产生的流动。
水力学课后习题(部分)
水力学课后习题详解2-1 解：（1）p A+γ水·ΔH=γH·Δh；所以p A=γH·Δh-γ水·ΔH=38.02kP a（γH=13.6γ水）（2）测压管长度：p A=γ水·h 所以h= p A/γ水=38.02×103/9.8×103=3.88m2-3解：PA-γh=pB-γ(h1+h2+h)+γHh1所以，pA-pB=γHh1-γ(h1+h2)=13.6×9.8×0.53-9.8×(0.53+1.2) =53.68kPa2-6解：pA=γH(h1+h2)-γ(h1+h2)=13.6××9.8××0.53-9.8×(0.53+1.2)=53.68kpa2-7解：（1）左支：绝对：pc'=p0'+γh0=86.5+9.8×2=106.1kPa（2）右支：pc'=pa+γ水h； h=（pc'-pa）/γ水=（106.1-9.8）/9.8=0.827m 2-8 解：pA=0.6pa=0.6×98=58.8kpa（1）左支：pA=γh1 h1=pA/γ=58.8/9.8=6m（2）右支：pA+γh=γHh2 h2=（pA+γh）/γH=0.456m2-10解：设管嘴内的绝对压强为p',则p'+γh= paPv=pa- p'=γh=9.8×0.6=5.886kpa2-12解：(1)设容器底部面积为S，相对压强为P，对容器底部进行受力分析：由牛顿第二定律：ΣF=m·a；-（P+G)=-m·a 所以得出p·s+γ·s·h=ρ·s·h·ap=ρ·h·a -γh=γh/g·a-γh=γh(a/g-1)p=9.8×2(4.9/9.8-1)=-9.8kN/㎡(2)相对压强为0 p=γh(1-a/g)=0 由式可知 a/g-1=0a=g=9.8m/s2时，p=02-142-16解：下游无水时，h1=1.2m，h2=1.85m，b=3m求静水总压力P方法10：P=Ωb=1/2[γh1+γ(h1+h2)]×AB×b=1/2×9.8×(2×1.2+ 1.85)×2.14×3=133.7kN方法20 ：P=γhcA=γ(h1+h2/2)×AB×b=133.7kN（2）计算P的作用点D的位置：e=l/3·（2h1+h2ˊ）/（h1+h2ˊ）=0.915m（其中hˊ=h1+h2）（3）计算T:因为ΣMa=0 则：P·AC+G·AO·cos600 其中：AC=AB-e=2.14-0.915=AO=AB/2133.7×(2.14-0.915)+9.8×2.14/2×1/2=T×2.14×1/2所以 T=158kN下游有水时，AB=2.14,b=3m，pA=γh1=9.8×1.2=11.76kPa，pA=pB1静水总压力P左=γ·hc1A1=9.8×(h1+h2/2）×AB×b=P1=133.7kN（其中hc1=h1+h2/2 A1=AB×b） e1=0.915mP右=γ·hc2A2=9.8×h2/2×AB×b=P2=58.2kN（其中hc2=h2/2）e2=l/3=2.14/3=0.71m2因为ΣMa=0P1×(AB-e1）+G×AO×cos600=T×AB×cos600+P2×(AB-e2)T=80.2kN2.18已知：H=3m,b=5m,R=4.3m,θ=450 求P 及作用点H=Rsin450=4.3×22=3m1水平分力：Px=γheAx=9.8×1.5×3×5=220.5(KN) 2铅垂分力：Pz=γv=γΩ×b=9.8×1.143×5=56.01(KN) 其中：Ω=S 梯OABC —S 扇OAC=8.4－7.257=1.143㎡ S 梯OABC=0.5×[4.3+（4.3-3）]×3=8.4㎡S 扇OAC=3604500πR2=36045×3.14×4.32=7.257㎡3 p=PPzx22+=01.565.22022+=227.5（KN ）5 p 与水平面的夹角α：α=arctan PPx z=arctan 5.22001.56=14.250=14015`2-192-20解:已知b=10m，k=8m1夹角计算：Sinβ1=（173-170）/8=3/8=0.375（cosβ1=550.5/8）β1=22.020Sinβ2=（170-165）/8=5/8=0.625（cosβ2=0.781）β2=38.6802水平方向水压力Px:(闸门宽b=10m)公式：Px=γhcAx=9.8×4×8×10=3136kN（另法：Px=1/2×9.8×8×8×10=31363136kN）3垂直方向水压力Pz=γV关键计算压力体体积V=[三角形ofc（11.12㎡）+扇形ocd（33.88㎡）-梯形ofed（34.36）]×b所以 V=（11.12+33.86-34.36）×10=10.636×10=106.36m³Pz=γV=9.8×106.36=1042.33kN1总压力P:P=(Px2+Pz2)=3304.7kN作用方向α=arctan1042.3/3304.7=17.510P与水平面夹角17.510，且过o点。
国家开放大学电大《水力学(B)》形考任务8试题及答案
国家开放大学电大《水力学》形考任务8试题及答案关建字摘要：题目，消能，次方，闸孔，水头，选择，出流，每题，流量，壅高竭诚为您提供优质文档，本文为收集整理修正，共5页，请先行预览，如有帮助感谢下载支持最新国家开放大学电大《水力学(B)》形考任务8试题及答案最新国家开放大学电大《水力学(B)》形考任务8试题及答案形考任务8一、单选题（共5题，每题8分，共40分）题目1过堰水流的流量Q与堰上总水头H0的（）。
选择一项：A.3/2次方成正比 B.1/2次方成正比 C.1次方成正比 D.2次方成正比题目2当实用堰水头H大于设计水头Hd时，其流量系数m与设计流量系数md的关系是（）。
选择一项：A.m=md B.不能确定 C.m> md D.m< md题目3闸孔出流的流量Q与闸孔全水头H0的（）。
选择一项：A.1/2次方成正比 B.3/2次方成正比 C.2次方成正比 D.1次方成正比题目4堰的水流运动特征为（）。
选择一项：A.上游水位壅高过堰时水面跌落。
B.下游水位壅高过堰时水面跌落。
C.下游水位壅高过堰时水面发生水击。
D.上游水位壅高过堰时水面发生水击。
题目5在渠道中，如果发生急流向缓流的过渡，其过渡的水流形式是（）。
选择一项：A.临界流 B.渐变流 C.水跌 D.水跃二、多选题（共2题，每题7.5分，共15分）题目6堰的分类有（）。
选择一项或多项：A.实用堰流 B.非薄壁堰流 C.宽顶堰流 D.薄壁堰流题目7叙述泄水建筑物下游消能的主要形式有（）。
选择一项或多项：A.挑流消能 B.戽流消能 C.底流消能 D.面流消能三、判断题（共6题，每题5分，共30分）题目8一般情况下闸孔出流的能量损失主要是局部水头损失。
选择一项：对错题目9对于闸孔出流，当闸门开度与上游水深之比时，闸孔出流转化为堰流。
选择一项：对错题目10闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。
选择一项：对错题目11题干泄水建筑物下游的水流衔接形式中，远驱式水跃衔接最安全，淹没式水跃衔接最不安全。
水力学习题评讲课件
22
3.26 一台离心泵, 抽水量为0.22m3/s, 水泵进口允许真空度已知 为4.5m水柱, 水泵进口直径d=300mm（题3.26图）, 从水池经 管道进口的吸水滤头至水泵进口的水头损失为1m, 求能避免汽 蚀的水泵进口轴线至水源水面的最大高度（称为水泵的最大安装 高度）hs。
解: 选择水池水面作为基准面
解: 以管轴线0-0为基准线，
写A→B的伯方程:
hp
pA
u
2 A
0
pa
0
g 2g
g
0 uA A
0 d
u
2 A
pa pA
2g g
(1)
题3.11图
5
又由水银压差计公式:
(zB
pB
g
)
(
z
A
pA )
g
pg g
g
h
在本题中: zA=zB=0，故知: pB pA p g g h
(2)
g
g
将(2)代入(1)中得:
u
2 A
p g g h
hp
2g g
0 uA A
0
uA
2gh pg g g
2g(12.6hp )
题3.11图
d
uA 2g(12.6hp ) 29.812.60.06 3.85m / s
Q
vA
0.84u A
1
4
0.22
0.84 3.85
1 3.14 0.22 4
0.102m3
/s
6
3.12 一个水深1.5m, 水平截面积为3m×3m的水箱（题3.12 图）, 箱底接一直径d=200mm, 长为2m的竖直管, 在水箱进 水量等于出水量情况下作恒定出流, 试求点3的压强。略去水 流阻力, 即hw=0。
水力学 第八章课后题答案
8.1 泄水建筑物下游常采用的水面衔接及消能措施有哪几种？它们各自 的水流特征是什么？ 答：底流式消能、挑流式消能、面流式消能。 底流式消能：高速流的主流在底部。 挑流式消能：下泄水流余能一部分在空中消散，大部分在水舌落入下游 河道后被消除。 面流式消能：高速流的主流位于表层，避免主流对河床的冲刷，余能通 过水舌扩散，流速分布调整及底部旋滚与主流相互作用而消除。
Frc
q2 ghc3
32.62 9.8 0.993
10.57
Lj 10.8 0.9910.57 1 0.98 87.37
LK 0.7 ~ 0.8 Lj 61.2 ~ 70 m
可取LK 65m
8.7 某电站溢流坝为3孔，每孔宽b为16m；闸墩厚4m； 设计流量Q为6480m3/s；相应的上、下游水位高程
p1 H
7 2.4
2.92
1取H H 0 2.4m E 0 p2 H 0 7 2.4 9.4m
hk
aq 2 3 g
3
1 82 9.8
1.87m
c
E0 hk
9.4 1.87
5.03，
0.95
由公式8.5，试算得：
hc 0.636m hc 4.2m 因hc ht故下游产生远驱式水跃衔接，需要修建消力池。
及河底高程如图所示。今在坝末端设一挑坎，采用 挑流消能。已知：挑坎末端高程为218.5m；挑角θ 为250；反弧半径R为24.5m。试计算挑流射程和冲 刷坑深度，下游河床为Ⅲ类岩基。
解：根据已知数据可得 p1 250.15 180 70.15m H 267.85 250.15 17.7m p1 70.15 3.96 1.33为高坝 H 17.7 ht 210.5 180 30.5m a 218.5 180 38.5m z 267.85 210.5 57.35m S1 267.85 218.5 49.35m p 250.15 218.5 31.65m
水力学答案课件.doc
水力学练习题及参考答案一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×)1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。
（√）2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O 重合。
( ×)3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。
×4、明槽水流的急流和缓流是用Fr 判别的，当Fr＞1 为急流。
(√)5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
（×）6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。
（×）6、达西定律适用于所有的渗流。
（×）7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2 次方成正比。
（√）8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。
(√)9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。
(√)10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。
（×）11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
√12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。
(√)13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。
(×)14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的正常水深不等。
(√)15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。
（√）16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
×17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。
(√)18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
(×)19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。
（√）20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。
×21、缓坡上可以出现均匀的急流。
(√ )22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。
(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。
(√ )25、水深相同的静止水面一定是等压面。
(√)26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。
（×）27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
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1 1
可得：
S
L
h0 i
h2 h0
h1 h0
2.30 lg
h2 h1
h0 h0
即：2.30 lg
h2 h0 h1 h0
h1
h2
iS
3 2 0.0025 500
2.25m（1）
采用试算法求h0，首先设h0＝4.5m，则上式左端变为：
或
lg R S lg r1 S1 lg r0 3 lg15 1 lg 0.1 2.264
S S1
31
解得井的影响半径 R＝183.7m≈184m。
8-20 在桥墩施工是需要降低地下水位。今在r＝10m的圆周上
布置四眼机井，各机井的半径均为r0＝10cm。已知含水层的厚 度H＝15m，粗砂的渗流系数k＝0.05cm／s，井群的影响半径
（2）求1、2、3点的水位降落值。 ①1点距各井的距离为；
至1号井 r1 102 32 10.44m
至2号井r2＝10－3＝7m
至3号井r3＝r1＝10.44m ， 或 r3
102 32 10.44m
至4号井r4＝10＋3＝13m, 1点处水深：
z12
H2
0.732Q0 k
Q 2.732 kHS lg R lg r0
Q 2.732 0.0012 63 0.01787m3 / s lg R300 lg 0.15
8.12在潜水井中进行抽水试验。测得恒定的产水量为
Q＝92 m3／h，在距井轴8m处设观测井，测得水位降深为58cm。
在距井轴25m处设观测井，测得水位降深为46cm。并测得未抽
f
(h0
)
2.30
4.5
lg
2 3
4.5 4.5
2.30
2.25
又设h0＝4.57m，则：
f
(h0 )
2.30 4.57 lg
2 3
4.57 4.57
2.25m
因此，取h0＝4.57m，
q kih0 0.00005 0.0025 4.57 5.71107 m2 / s
8.2圆柱形滤水器，其直径d=1.2m，滤层高1.2m，渗流系数
k＝0.01cm/s，求H＝0.6m时的渗流流量Q。
解：根据达西渗流定律，流量：Q＝kAJ
（1）
Q kAJ kA H l
k1d2 H 0
4 1.2
0.0001 1 1.22 0.6
4
1.2
5.65105 m3 / s
3.63m
设 hc 2.60m ，则上式变为：
f
hc
2.60
10.51lg
2.60 4.57 1.57
3.63m
故取： hc 2.60m
8.10 某工地以潜水为给水水源，钻探测知含水层为沙夹 卵石层，含水层厚度H＝6m，渗流系数k=0.0012m／s，现打 一完全井，井的半径r0＝0.15m，影响半径R＝300m，求井中 水位降深S＝3m时的产水量。 解：由式（8.19）
8.6 为了查明地下水储藏情况，在含水层土壤中相距 s=500m
处打两钻孔1和2，测得两个钻孔中水深分别为h1=3m，h2=2m， 不透水层的底坡i=0.0025，试求：渗流单宽流量q；两钻井中间
断面C－C处的地下水深度hc。
解：由例题8－3中的公式（b）,
il h0
2
1
2.30 lg 2 1
lnr2 h22
-
lnr1 h12
= 92/3600 ln25 - ln8 π 12.022 - 12.142
= 3.19310-3 m/s
8.15 为了用抽水试验确定某完全自流井的影响半径R，在距井 中心轴线距离为r1＝15m处钻一观测孔。当自流井抽水后，井中 水面稳定的降落深度为S＝3m，而此时观测孔中的水位降落深度 S1＝1m。设承压含水层的厚度t＝6m，井的直径d＝0.2m。求井 的影响半径R。
解：由水头线方程（8.21）
z h 0.366 Q lg r kt ro
地下水天然水面
可得 S H h 0.366 Q lg R kt ro QR
S1 H h1 0.366 kt lg r1
由这两式联立求解可得
地下水天然水面
S lg R lg r0 S1 lg R lg r1
lg
R
1 4
lg(r1r2
r4 )
152
0.732 0.02754 0.0005
lg1000
1 4
lg(10.442
7
13)
143.96m2
z1＝11.9985m≈12m 1点处水位降深：S1＝H－z1＝15－12＝3m
② 2点距各井的距离为；
至1号井 r1 102 52 11.18m
R＝1000m，为使中心点O处的地下水位降低3m，试求:
（1）各井的抽水量；（2）1、2、3点的水位降落值。
（a＝3m，b＝5m）
井
解：（1）求Qi＝Q
各井至中心点O的距离：
井
井
r1＝r2＝r3＝r4＝r＝10m，
中心点的水深
h＝z0＝H－S1＝15－3＝12m
代入式（8.32）
井
z2
H2
0.732 Q0 k
水前潜水层厚度为12.6m，试 确定含水层渗流系数。 解：由完全潜水井的浸润曲线方程
z2 - h2 = Q ln r πk ro
h22
-
h12
=
Q πk
ln
r2 r1
其中：
h1＝H－S1＝12.6－0.58＝12.02m h2＝H－S2＝12.6－0.46＝12.14m,故可得渗流系数：
k
=
Q π
又由（1）式得：
h2
2.30h0
Hale Waihona Puke lghc hc 4.57 4.57
h1
is
在（2）式中令：h2=hc，并代入h1＝3m，h0＝4.57m， s＝250m，则得
hc
2.3
4.57 lg
hc 4.57 3 4.57
3
0.0025
250
hc
10.51lg
hc 4.57 1.57
lg
R
1 n
lg(
r1r2
rn
)
Q0
1.366
lg
k(H R1
n
2 h2) lg r1r2
rn
井
1.366 0.0005 (152 122 )
lg1000 1 lg(104 )
4
0.027662m3 / s
井 井
井
各井抽水流量为 Q Q0 / n 27.54 / 4 6.92 103 m3 / s